[发明专利]基于低熔点金属微纳米粉末的电子浆料及其制造方法

说明书

本发明提出一种基于低熔点金属微纳米粉末的电子浆料，由低熔点金属微纳米粉末、粘合剂、溶剂和助剂组成，电子浆料中低熔点金属微纳米粉末的质量占比为45～90％，低熔点金属的熔点为‑78℃～232℃。本发明提出的电子浆料适用于丝网印刷等传统印刷方式，可广泛用于印刷电子行业，如太阳能电池板正面及背面电极、RFID电子标签、手机天线、非接触式IC卡天线线路等。本发明具有印刷精度高、烧结温度低、烧结后无扩散、断线率低、接触电阻小、成本低等优点。

技术领域

本发明属于印刷电子技术领域，具体涉及一种含有低熔点金属粉末的电子浆料及其制造方法。

背景技术

印刷电子是将传统印刷(或涂布)工艺应用于制造电子元器件和产品的新兴工艺技术。尽管目前印刷电子元器件和产品在分辨率、集成度、信息容量等方面还达不到传统硅基微电子器件的水平，但印刷电子工艺技术具有节约资源、绿色环保、低成本、柔性化可大面积生产等显著特点，具有十分广阔的发展前景。

电子浆料是印刷电子行业的基础材料之一，由固体导电粉末、粘结体和有机溶剂混合辊轧成均匀的膏状或漆状物，主要由导电相、粘结相和有机载体组成。电子浆料按烧结温度不同，可分为高温、中温和低温烘干电子浆料。按用途不同，分为介质浆料、电阻浆料和导体浆料。其中，导体浆料主要包括银浆、铝浆、金浆、铜浆等，被广泛应用于太阳能电池板正面及背面电极、RFID电子标签、手机天线、非接触式IC卡天线线路等众多领域。不难看出，上述导体浆料的金属组分的熔点均较高，烧结后，导电相仍为颗粒接触，因此接触电阻较大。

发明内容

本发明正是针对现有技术中电子浆料接触电阻大的关键问题，提供一种烧结后导电相为均匀固相接触的电子浆料,具体为一种常温下是固态的低熔点铋基、铟基或锡基合金制成的微纳米电子浆料，主要由高纯度(99.9％)的铋基、铟基或锡基合金微纳米粉末、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混和物的粘稠状浆料，具有印刷精度高、烧结温度低、烧结后无扩散、断线率低、接触电阻小、成本低等优点。

本发明的第二个目的是提出所述电子浆料的制造方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种基于低熔点金属微纳米粉末的电子浆料，由低熔点金属微纳米粉末、粘合剂、溶剂和助剂组成，电子浆料中低熔点金属微纳米粉末的质量占比为45～90％，低熔点金属的熔点为-78℃～232℃。

其中，所述低熔点金属微纳米粉末的粒径为1纳米～10微米，所述低熔点金属为单质金属、或为二元合金、或为三元合金、或为四元合金、或为多元合金，所述单质金属选自镓、铟、锡、锌、铋、铅、铬、汞、钠、钾、铯中的一种；所述二元合金选自镓铟、镓锡、镓汞、镓钠、镓钾、镓铯、铋铟二元合金中的一种，所述三元合金选自镓铟锡、镓铟汞、镓铟钠、镓铟钾、镓铟铯、镓锡汞、镓锡钠、镓锡钾、镓锡铯、镓汞钠、镓汞钾、镓汞铯、镓钠钾、铋铟锡三元合金中的一种；所述四元合金选自镓铟锡汞、镓铟锡钠、镓铟锡钾、镓铟锡铯、镓铟汞钠、镓铟汞钾、镓铟汞铯、镓锡汞钠、镓锡汞钾、镓锡汞铯、镓铟钠钾、镓锡钠钾、镓汞钠钾、镓铯钠钾、铋铟锡锌四元合金中的一种；所述多元合金为由铅、铋、锡、银、铜、铝或铬中的一种或多种与所述合金配制而成的中低温多元合金中的一种。

进一步地，所述电子浆料为低温固化型浆料或烧结型浆料；

当所述电子浆料为低温固化型浆料时所述粘合剂为树脂基体，所述树脂基体包括树脂及其固化剂，所述树脂为聚丁二烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚丁二烯树脂、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、聚丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯、硅树脂、硅丙树脂、氯醋树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、醛酮树脂、纤维素树脂、氟碳树脂、乙烯基树脂、阿拉伯胶中的一种或多种；

所述固化剂为聚硫醇型、异氰酸酯型、T-31改性胺、YH-82改性胺、脂肪族多胺、脂环族多胺、聚酰胺、芳香族多胺、酸酐、酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺、酰肼中的一种或多种；